電氣控制與可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)習(xí)題.doc

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2-04、有二臺(tái)電動(dòng)機(jī)，試擬定一個(gè)既能分別啟動(dòng)、停止，又可以同時(shí)啟動(dòng)、停車的控制線路。 2-05、試設(shè)計(jì)某機(jī)床主軸電動(dòng)機(jī)的主電路和控制電路。要求： (1) Y/Δ啟動(dòng)； (2)能耗制動(dòng)； (3)電路有短路、過(guò)載和失壓保護(hù)。 2-06、設(shè)計(jì)一個(gè)控制電路，要求第一臺(tái)電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行3s后，第二臺(tái)電機(jī)才能自行啟動(dòng)，運(yùn)行8s后，第一臺(tái)電機(jī)停轉(zhuǎn)，同時(shí)第三臺(tái)電機(jī)啟動(dòng)，運(yùn)行5s后，電動(dòng)機(jī)全部斷電。 2-07、設(shè)計(jì)一個(gè)鼠籠型電動(dòng)機(jī)的控制電路，要求： (１)既能點(diǎn)動(dòng)又能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；(2)停止時(shí)采用反接制動(dòng)；(3)能在兩處進(jìn)行啟動(dòng)和制動(dòng)。 2-08、試設(shè)計(jì)一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的主電路和控制電路。要求： (1)向前運(yùn)動(dòng)到位停留一段時(shí)間再返回；(2)返回到位立即向前；(3)電路具有短路、過(guò)載和失壓保護(hù)。 4-05、設(shè)計(jì)一個(gè)小型吊車的控制線路。小型吊車有3臺(tái)電動(dòng)機(jī)，橫梁電機(jī)M1帶動(dòng)橫梁在車間前后移動(dòng)，小車電機(jī)M2帶動(dòng)提升機(jī)構(gòu)在橫梁上左右移動(dòng)，提升電機(jī)M3升降重物。3臺(tái)電機(jī)都采用直接啟動(dòng)，自由停車。要求如下。 ①、3臺(tái)電動(dòng)機(jī)都能正常啟、保、停。 ②、在升降過(guò)程中，橫梁與小車不能動(dòng)。 ③、橫梁具有前、后極限保護(hù)，提升有上、下極限保護(hù)。 4-06、試設(shè)計(jì)一個(gè)加工零件的孔和倒角的機(jī)床，其加工過(guò)程為:快進(jìn)→工進(jìn)→停留光刀→快適 該機(jī)床有三臺(tái)電機(jī)g MI:主電機(jī)4kW； M2:工進(jìn)電機(jī)1.5kW； M3:快進(jìn)電機(jī)O.8kW。 要求如下。 (1)、工作臺(tái)工進(jìn)到終點(diǎn)或返回到原位后，有行程開(kāi)關(guān)使其自動(dòng)停止，設(shè)限位保護(hù)，為保證工位，需采取制動(dòng)措施。 (2)、快進(jìn)電機(jī)可進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)調(diào)整，但在工作進(jìn)給時(shí)點(diǎn)動(dòng)無(wú)效。 (3)、設(shè)急停按鈕。 (4)、應(yīng)有短路和過(guò)載保護(hù)。 ５-0８、試分析圖５－１７所示梯形圖的工作過(guò)程，為什么能形成周而復(fù)始振蕩的？并畫出波形圖。 工作原理： 1、X000合上，定時(shí)器T5線圈得電，延時(shí)0.5s. 此時(shí)：T5線圈得電，T5常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)合上。 Y005線圈失電，Y005常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)合上。 2、T5延時(shí)第一個(gè)0.5s的情況： ⑴、T5延時(shí)0.5s到后的第一個(gè)掃描周期； 支路①、T5的常開(kāi)觸點(diǎn)合上，Y005的常閉觸點(diǎn)。 支路②、T5的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，Y005的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi) 支路①使Y005線圈得電 第一個(gè)掃描周期結(jié)束后： T5線圈得電，T5常開(kāi)觸點(diǎn)合上，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。 Y005線圈得電，Y005常開(kāi)觸點(diǎn)合上，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)?！? ⑵、T5延時(shí)0.5s到后的第二個(gè)掃描周期； T5的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使T5線圈失電。使得： 支路①、T5的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，Y005的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。 支路②、T5的常閉觸點(diǎn)合上，Y005的常開(kāi)觸點(diǎn)合上。 支路②使Y005線圈保持得電。 第二個(gè)掃描周期結(jié)束后： T5線圈失電，T5常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)合上。 Y005線圈得電，Y005常開(kāi)觸點(diǎn)合上，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)?！? ⑶、T5延時(shí)0.5s到后的第三個(gè)掃描周期； T5常閉觸點(diǎn)合上，T5線圈得電，延時(shí)0.5s. 此時(shí)：T5線圈得電，T5常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)合上。 Y005線圈得電，Y005常開(kāi)觸點(diǎn)合上，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。使得： 支路①、T5的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，Y005的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。 支路②、T5的常閉觸點(diǎn)合上，Y005的常開(kāi)觸點(diǎn)合上。 支路②使Y005線圈保持得電。 3、T5延時(shí)第二個(gè)0.5s的情況： ⑴、T5延時(shí)0.5s到后的第一個(gè)掃描周期； 支路①、T5的常開(kāi)觸點(diǎn)合上，Y005的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。 支路②、T5的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，Y005的常開(kāi)觸點(diǎn)合上。 支路①、②使Y005線圈失電 第一個(gè)掃描周期結(jié)束后： T5線圈得電，T5常開(kāi)觸點(diǎn)合上，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。 Y005線圈失電，Y005常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)合上。 ⑵、T5延時(shí)0.5s到后的第二個(gè)掃描周期； T5的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使T5線圈失電。使得： 支路①、T5的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，Y005的常閉觸點(diǎn)合上。 支路②、T5的常閉觸點(diǎn)合上，Y005的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)。 支路①、②使Y005線圈失電。 第二個(gè)掃描周期結(jié)束后： T5線圈失電，T5常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)合上。 Y005線圈失電，Y005常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)合上?！? ⑶、T5延時(shí)0.5s到后的第三個(gè)掃描周期； T5常閉觸點(diǎn)合上，T5線圈得電，延時(shí)0.5s. 此時(shí)：T5線圈得電，T5常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)合上。 Y005線圈失電，Y005常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)合上。使得： 支路①、T5的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，Y005的常閉觸點(diǎn)合上。 支路②、T5的常閉觸點(diǎn)合上，Y005的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)。 支路②使Y005線圈保持失電。 第6章、習(xí)題與思考 6-４、畫出下列指令表對(duì)應(yīng)的梯形圖。 6-５、畫出下列指令表對(duì)應(yīng)的梯形圖。 6-６、寫出６－７４所示梯形圖對(duì)應(yīng)的指令表。 6-７、寫出６－７５所示梯形圖對(duì)應(yīng)的指令表。 6-8、寫出６－７６所示梯形圖對(duì)應(yīng)的指令表。 6-9、畫出圖６－７７中M206的波形。 6-10、畫出圖６－７７中Y000的波形。 6-11、用主控指令畫出圖6-79的等效電路，并寫出指令表程序。 　　　　　　 6-12、設(shè)計(jì)一個(gè)四組搶答器，任一組搶先按下按鍵后，顯示器能及時(shí)顯示該組的編號(hào)并使蜂鳴器發(fā)出響聲，同時(shí)封鎖搶答器，使其他組按下按鍵無(wú)效。搶答器有復(fù)位開(kāi)關(guān)，復(fù)位后可以重新?lián)尨?，設(shè)計(jì)其PLC程序?！　　　　　　　　　〗猓禾菪螆D元件安排： 輸入器件 輸出器件 輔助器件 X0 總臺(tái)復(fù)位按鈕 Y0 總臺(tái)音響 M0 公共控制觸點(diǎn)繼電器 T1 應(yīng)答時(shí)限 X1 組1按鈕 Y1 組1臺(tái)燈 M1 應(yīng)答時(shí)間輔助繼電器 T2 答題時(shí)限 X2 組2按鈕 Y2 組2臺(tái)燈 M2 搶答輔助繼電器 T3 音響時(shí)限 X3 組3按鈕 Y3 組3臺(tái)燈 M3 答題時(shí)間輔助繼電器 X4 組4按鈕 Y4 組4臺(tái)燈 M4 音響啟動(dòng)信號(hào)繼電器 X10 總臺(tái)開(kāi)始按鈕 Y14 總臺(tái)臺(tái)燈 6-13、設(shè)計(jì)一個(gè)節(jié)日禮花彈引爆程序。禮花彈用電阻點(diǎn)火引爆器引爆。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)引爆，以減輕工作人員頻繁操作的負(fù)擔(dān)，保證安全，提高動(dòng)作的準(zhǔn)確性，采用PLC控制，要求編制以下兩種控制程序：　　　　　　　　　　　　　　(1)、1～12個(gè)禮花彈，每個(gè)引爆間隔為O.1s，13～14個(gè)禮花彈，每個(gè)引爆間隔為0.2s。 (2)、1～6個(gè)禮花彈引爆間隔O.1s，引爆完后停lOs，接著7～12個(gè)禮花彈引爆，間隔O.1s，引爆完后又停lOs，接著13～18個(gè)禮花彈引爆，間隔O.1s，引爆完后再停lOs，接著19～24 個(gè)禮花彈引爆，間隔O.1s。引爆用一個(gè)引爆啟動(dòng)開(kāi)關(guān)控制 6-14、某大廈欲統(tǒng)計(jì)進(jìn)出大廈內(nèi)的人數(shù)，在唯一的門廊里設(shè)置了兩個(gè)光電檢測(cè)器，當(dāng)有人進(jìn)出時(shí)就會(huì)遮住光信號(hào)，檢測(cè)器就會(huì)輸出”1”狀態(tài)信號(hào)。光不被遮住時(shí)，信號(hào)為”０”。兩個(gè)監(jiān)測(cè)信號(hào)A和B變化的順序?qū)⒛艽_定人走動(dòng)的方向。設(shè)以檢測(cè)器A為基礎(chǔ)，當(dāng)檢測(cè)器A的光電信號(hào)被人遮住，檢測(cè)器B發(fā)出上升沿信號(hào)時(shí)，就可以認(rèn)為有人進(jìn)入大廈，如果此時(shí)B發(fā)出下降沿信號(hào)則可以認(rèn)為有人走出大廈，如圖，當(dāng)檢測(cè)器A和B都檢測(cè)到信號(hào)時(shí)，計(jì)數(shù)器只能減少一個(gè)數(shù)字；當(dāng)檢測(cè)器A或B只有其中一個(gè)檢測(cè)到信號(hào)時(shí)，不能認(rèn)為有人出入；或者在一個(gè)檢測(cè)器狀態(tài)不改變時(shí)，另一個(gè)檢測(cè)器的次。連續(xù)變化幾次，也不能認(rèn)為有人出入了大廈，如圖6-80 (c)所示，相當(dāng)于沒(méi)有人進(jìn)入大廈?！　　　　　　　　　　　　　∮肞LC實(shí)現(xiàn)上述控制要求，設(shè)計(jì)一段程序，統(tǒng)計(jì)出大廈內(nèi)現(xiàn)有人數(shù)，達(dá)到限定人數(shù)(例如500人)時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 (a) (b)檢測(cè)器A和B的時(shí)序圖(１)(c)檢測(cè)器A和B的時(shí)序圖(2) 圖6-80、題6-14圖 M8054閉和，增記數(shù)。 6-15、設(shè)計(jì)3分頻、6分頻功能的梯形圖。 第7章、習(xí)題與思考 7-2、有一小車運(yùn)行過(guò)程如圖7-35所示。小車原位在后退終端，當(dāng)小車壓下后限位開(kāi)關(guān)SQl時(shí)，按下動(dòng)按鈕SB，小車前進(jìn)。當(dāng)運(yùn)行至料斗下方時(shí)，前限位開(kāi)關(guān)SQ2動(dòng)作，此時(shí)打開(kāi)料斗給小車加料，延時(shí)８s后關(guān)閉料斗。小車后退返回，碰撞后限位開(kāi)關(guān)SQl動(dòng)作時(shí)，打開(kāi)小車底門卸料，6s后結(jié)束，完成一次動(dòng)作，如此循環(huán)。請(qǐng)用狀態(tài)編程思想設(shè)計(jì)其狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。 小車運(yùn)行過(guò)程示意圖 7-4、在氯堿生產(chǎn)中，堿液的蒸發(fā)、濃縮過(guò)程往往伴有鹽的結(jié)晶，因此要采取措施對(duì)鹽堿進(jìn)行分離。分離過(guò)程為-個(gè)順序循環(huán)工作過(guò)程，共分6個(gè)工序，靠進(jìn)料閥、洗鹽閥、化鹽閥、升刀閥、母液閥、熟鹽水6個(gè)電磁閥完成上述過(guò)程，各閥的動(dòng)作如表7-5所示。當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，首先進(jìn)料， 5s后甩料，延時(shí)5s后洗鹽， 5s后升刀，在延時(shí)5s后間歇，間歇時(shí)間為5s，之后重復(fù)進(jìn)料、甩料、洗鹽、升刀、間歇工序，重復(fù)八次后進(jìn)行清洗，20s后再進(jìn)料，這樣為一個(gè)周期。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)其狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。 表7-5題7-4鹽堿分離動(dòng)作表 電磁閥序號(hào) 步驟名稱 進(jìn)料 甩料 洗鹽 升刀 間歇 清洗 1 進(jìn)料閥 + － － － － － 2 洗鹽閥 － － + － － + 3 化鹽閥 － － － + － － 4 升刀閥 － － － + － － 5 母液閥 + + + + + － 6 熟鹽水閥 － － － － － + 注:表中的"十"表示電磁閥得電，"－ "表示電磁閥失電。 7-5、某注塑機(jī)，用于熱塑料的成型加工。它借助于八個(gè)電磁閥 YV1～YV8完成注塑各工序。若注塑模子在原點(diǎn)SQ1動(dòng)作，按下啟動(dòng)按鈕SB，通過(guò)YV1，YV3將模子關(guān)閉，限位開(kāi)關(guān)SQ2動(dòng)作后表示模子關(guān)閉完成，此時(shí)由YV2，YV8控制射臺(tái)前進(jìn)，準(zhǔn)備射人熱塑料，限位開(kāi)關(guān)SQ3動(dòng)作后表示射臺(tái)到位，YV3，YV7動(dòng)作開(kāi)始注塑，延時(shí)10s后YV7、YV8動(dòng)作進(jìn)行保壓，保壓5s后，由YV1，YV7執(zhí)行預(yù)塑，等加料限位開(kāi)關(guān)SQ4動(dòng)作后由YV6執(zhí)行射臺(tái)的后退，限位開(kāi)關(guān)SQ5動(dòng)作后停止后退，由YV2、YV4執(zhí)行開(kāi)模，限位開(kāi)關(guān)SQ6動(dòng)作后開(kāi)模完成，YV3，YV5動(dòng)作使頂針前進(jìn)，將塑料件頂出，頂針終止限位SQ7動(dòng)作后，YV4，YV5使頂針后退，頂針后退限位SQ8動(dòng)作后，動(dòng)作結(jié)束，完成一個(gè)工作循環(huán)，等待下一次啟動(dòng)。編制控制程序。 電磁閥 序號(hào) 模子 關(guān)閉 射臺(tái) 前進(jìn) 開(kāi)始注塑 保壓 預(yù)塑 射臺(tái) 后退 執(zhí)行開(kāi)模 頂針 前進(jìn) 頂針 后退 SQ2 X2 SQ3 X3 10s 5s SQ4 X4 SQ5 X5 SQ6 X6 SQ7 X7 SQ8 X10 YV1 Y0 + + YV2 Y1 + + YV3 Y2 + + + YV4 Y3 + + YV5 Y4 + + YV6 Y5 + YV7 Y6 + + + YV8 Y7 + + 原點(diǎn)SQ1（X1）、啟動(dòng)按鈕SB（X0） 7-6、選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖7-36所示。請(qǐng)繪出狀態(tài)梯形圖 并對(duì)其進(jìn)行編程。 圖7-36、題7-6狀態(tài)轉(zhuǎn)移 7-7、選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖7-37所示。請(qǐng)繪出狀態(tài)梯形圖并對(duì)其進(jìn)行編程。 ①、 圖7-37、題7-7狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 7-8、并行分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖7-38所示。請(qǐng)繪出狀態(tài)梯形圖并對(duì)其進(jìn)行編程。 7-9、并行分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖7-39所示。請(qǐng)繪出狀態(tài)梯形圖并對(duì)其進(jìn)行編程。 7-10、有一狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖7-40所示。請(qǐng)繪出狀態(tài)梯形圖并對(duì)其進(jìn)行編程。 圖7-40混合分支匯合狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 7-11、某一冷加工自動(dòng)線有一個(gè)鉆孔動(dòng)力頭，如圖7-41所示。動(dòng)力頭的加工過(guò)程如下，編控制程序。 （1）動(dòng)力頭在原位，加上啟動(dòng)信號(hào)（SB）接通電磁閥YV1，動(dòng)力頭快進(jìn)。 （2）動(dòng)力頭碰到限位開(kāi)關(guān)SQ1后，接通電磁閥YV1、YV2，動(dòng)力頭由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?）動(dòng)力頭碰到限位開(kāi)關(guān)SQ2后，開(kāi)始延時(shí)，時(shí)間為10s?！　　　　　　　　　　　　。?）當(dāng)延時(shí)時(shí)間到，接通電磁閥YV3，動(dòng)力頭快退。 （5）動(dòng)力頭回原位后，停止。 圖7-41鉆孔動(dòng)力頭工序及時(shí)序圖 7-14、圖7-42所示是計(jì)時(shí)器控制循環(huán)操作次數(shù)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，試畫出它的STL圖，并寫出其程序。 ②、 圖7-42、題7-14的SFC圖 7-15、四臺(tái)電動(dòng)機(jī)動(dòng)作時(shí)序如圖7-43叫示。M1的循環(huán)動(dòng)作周期為34s， M1動(dòng)作10s后M2，M3啟；M1動(dòng)作15s后，M4動(dòng)作，M2，M3，M4的循環(huán)動(dòng)作周期為34s，用步進(jìn)順控指令，設(shè)計(jì)其狀態(tài)轉(zhuǎn)移 ③、 ④、 ⑤、 ⑥、 ⑦、 31